《材料力学B》课程描述 （任课教师：张晓萌） 英文名称：Mechanics of Materials B 课程编号：0801000035 学分：4学分 总学时：64学时。（另有实验安排） 适用专业：机械类、土木类、水利类、道桥类等专业 材料力学课程是理工科高等院校涉及结构和材料的诸多专业的技术基础课，以杆件和杆系为主要研究对象，使学生获得基本的变形体力学知识。先修课程包括高等数学和理论力学，后续课程有结构力学、弹性力学、塑性力学等。 材料力学将系统的介绍杆件和杆系变形相关的力学基本概念、基本理论和基本方法。本课程主要研究杆件的强度、刚度、稳定性问题，揭示平衡、几何、物理三类方程在其求解中的重要作用。主要内容包括轴向拉压、剪切、扭转、弯曲四种基本变形，应力应变概念及其变换，应力状态和强度理论，材料本构关系，梁的受力和变形，组合变形，压杆稳定、动载荷和能量法，静定和静不定结构的求解等。课程将覆盖理工科高等院校64学时课程的绝大部分内容。 通过对课程的学习，使学生能够求解轴向拉压的强度刚度问题；熟练掌握剪切的实用计算方法；解决圆轴扭转的刚度和强度问题；能够求解指定截面内力、熟练绘制剪力弯矩图，掌握梁弯曲时正应力、切应力强度计算方法；熟练计算梁的弯曲变形、刚度校核、解简单静不定梁；掌握强度理论和广义胡克定律，熟练分析平面应力状态下的主应力，能够求解拉弯组合和弯扭组合的强度问题；能够求解压杆的临界载荷、进行压杆稳定性分析； 能够用动静法和能量法求解冲击问题，掌握杆件应变能的计算方法，能够利用能量法求解静定结构的位移。课程修习结束后学生应能熟练地运用所学知识分析杆件和杆系的受力与变形，计算其强度、刚度与稳定性，并能进行简单的杆系设计和安全校核。 第一章 绪论 1-1材料力学的任务 1-2变形固体的基本假设 1-3 外力 内力 1-4 变形和应变 1-5 杆件的基本变形 第一章单元测试 第二章轴向拉压和剪切 2-1 轴向拉压的概念和实例 2-2轴向拉压时横截面上的内力 2- 3轴向拉压时横截面上的应力 2-4 直杆件轴向拉压时斜截面上的应力 2-5材料拉伸时的力学性能 2-6 材料压缩时的力学性能 2-7 杆件轴向拉压时的强度计算 2-8 杆件轴向拉压时的变形 2-9杆件拉压时的超静定问题 2-10 温度应力和装配应力 2-11 应力集中的概念 2-12剪切和挤压的实用计算 第二章单元测试 第三章 扭转 3-1 扭转的概念 扭转与扭矩 3-2 纯剪切 3-3 圆轴扭转时的应力 3-4 圆轴扭转时的变形 3-5 圆轴扭转强度刚度计算 3-6 非圆截面杆件的扭转 第三章单元测试 第四章 弯曲内力 4-1 弯曲的概念和实例 4-2 受弯杆件的简化 4-3 剪力和弯矩 4-4 剪力方程和弯矩方程 4-5 剪力图和弯矩图 4-6 剪力 弯矩和分布载荷集度的关系 4-7 剪力 弯矩和分布载荷集度的关系例题 第四章单元测试 材料力学实验 拉伸实验 压缩实验 扭转实验 实验单元测试 附录部分 附录1 静矩 形心 附录2 惯性半径 惯性矩 惯性积 附录3 平行移轴定理 单元测验 第五章 弯曲应力 5-1 纯弯曲 5-2 纯弯曲时的正应力 5-3 纯弯曲时的正应力强度 5-4 弯曲切应力 5-5 弯曲切应力强度例题 5-6 提高弯曲强度的措施 第五章 单元测试 第六章 弯曲变形 静不定梁 6-1工程中的弯曲问题 6-2 挠曲线的微分方程 6-3积分法求挠曲线方程 6-4叠加法求梁的弯曲变形 6-5简单超静定梁 6-6 减小弯曲变形的措施 第六章 单元测试 第七章 应力状态和强度理论 7-1 应力状态概述 7-2 平面应力状态分析解析法 7-3平面应力状态分析解析法例题 7-4平面应力状态分析图解法 7-5平面应力状态分析图解法例题 7-6三向应力状态 7-7广义胡克定律 7-8 广义胡克定律例题 第八章 强度理论概述 8-1四种常用强度理论 8-2四种常用强度理论应用 8-3莫尔强度理论 第八章 单元测试 第九章 组合变形 9-1 组合变形的概念 9-2 斜弯曲 9-3拉伸（压缩）和弯曲的组合变形与截面核心 9-4 弯曲和扭转组合变形 第九章 单元测试 第十章 压杆稳定 10-1压杆稳定的概念 10-2两端铰支压杆的临界力 10-3 其他支座条件下压杆的临界力 10-4 欧拉公式的适用范围 经验公式 10-5压杆稳定性校核 10-6 提 高压杆稳定性的措施 第十章 单元测试 第十一章 能量法 11-1能量法概述 11-2 杆件应变能的计算方法 11-3 互等定理 11-4 卡式定理 11-5 卡式定理例题 11-6 莫尔积分 11-7 莫尔积分例题 11-8 图乘法 11-9 能量法求解超静定结构 单元测验 第十二章 动载荷 12-1动载荷概述 12-2 用动静法求应力应变 12-3杆件受自由落体冲击时的动响应 12-4杆件受水平冲击时的动响应 单元测验 第十三章 疲劳强度 13-1 概述； 13-2 疲劳极限与应力-寿命曲线； 13-3 影响疲劳寿命的因素； 13-4 疲劳强度 单元测验 《材料力学B》课程描述 （任课教师：张晓萌） 英文名称：Mechanics of Materials B 课程编号：0801000035 学分：4学分 总学时：64学时。（另有实验安排） 适用专业：机械类、土木类、水利类、道桥类等专业 材料力学课程是理工科高等院校涉及结构和材料的诸多专业的技术基础课，以杆件和杆系为主要研究对象，使学生获得基本的变形体力学知识。先修课程包括高等数学和理论力学，后续课程有结构力学、弹性力学、塑性力学等。 材料力学将系统的介绍杆件和杆系变形相关的力学基本概念、基本理论和基本方法。本课程主要研究杆件的强度、刚度、稳定性问题，揭示平衡、几何、物理三类方程在其求解中的重要作用。主要内容包括轴向拉压、剪切、扭转、弯曲四种基本变形，应力应变概念及其变换，应力状态和强度理论，材料本构关系，梁的受力和变形，组合变形，压杆稳定、动载荷和能量法，静定和静不定结构的求解等。课程将覆盖理工科高等院校64学时课程的绝大部分内容。 通过对课程的学习，使学生能够求解轴向拉压的强度刚度问题；熟练掌握剪切的实用计算方法；解决圆轴扭转的刚度和强度问题；能够求解指定截面内力、熟练绘制剪力弯矩图，掌握梁弯曲时正应力、切应力强度计算方法；熟练计算梁的弯曲变形、刚度校核、解简单静不定梁；掌握强度理论和广义胡克定律，熟练分析平面应力状态下的主应力，能够求解拉弯组合和弯扭组合的强度问题；能够求解压杆的临界载荷、进行压杆稳定性分析； 能够用动静法和能量法求解冲击问题，掌握杆件应变能的计算方法，能够利用能量法求解静定结构的位移。课程修习结束后学生应能熟练地运用所学知识分析杆件和杆系的受力与变形，计算其强度、刚度与稳定性，并能进行简单的杆系设计和安全校核。 第一章 绪论 1-1材料力学的任务 1-2变形固体的基本假设 1-3 外力 内力 1-4 变形和应变 1-5 杆件的基本变形 第一章单元测试 第二章轴向拉压和剪切 2-1 轴向拉压的概念和实例 2-2轴向拉压时横截面上的内力 2- 3轴向拉压时横截面上的应力 2-4 直杆件轴向拉压时斜截面上的应力 2-5材料拉伸时的力学性能 2-6 材料压缩时的力学性能 2-7 杆件轴向拉压时的强度计算 2-8 杆件轴向拉压时的变形 2-9杆件拉压时的超静定问题 2-10 温度应力和装配应力 2-11 应力集中的概念 2-12剪切和挤压的实用计算 第二章单元测试 第三章 扭转 3-1 扭转的概念 扭转与扭矩 3-2 纯剪切 3-3 圆轴扭转时的应力 3-4 圆轴扭转时的变形 3-5 圆轴扭转强度刚度计算 3-6 非圆截面杆件的扭转 第三章单元测试 第四章 弯曲内力 4-1 弯曲的概念和实例 4-2 受弯杆件的简化 4-3 剪力和弯矩 4-4 剪力方程和弯矩方程 4-5 剪力图和弯矩图 4-6 剪力 弯矩和分布载荷集度的关系 4-7 剪力 弯矩和分布载荷集度的关系例题 第四章单元测试 材料力学实验 拉伸实验 压缩实验 扭转实验 实验单元测试 附录部分 附录1 静矩 形心 附录2 惯性半径 惯性矩 惯性积 附录3 平行移轴定理 单元测验 第五章 弯曲应力 5-1 纯弯曲 5-2 纯弯曲时的正应力 5-3 纯弯曲时的正应力强度 5-4 弯曲切应力 5-5 弯曲切应力强度例题 5-6 提高弯曲强度的措施 第五章 单元测试 第六章 弯曲变形 静不定梁 6-1工程中的弯曲问题 6-2 挠曲线的微分方程 6-3积分法求挠曲线方程 6-4叠加法求梁的弯曲变形 6-5简单超静定梁 6-6 减小弯曲变形的措施 第六章 单元测试 第七章 应力状态和强度理论 7-1 应力状态概述 7-2 平面应力状态分析解析法 7-3平面应力状态分析解析法例题 7-4平面应力状态分析图解法 7-5平面应力状态分析图解法例题 7-6三向应力状态 7-7广义胡克定律 7-8 广义胡克定律例题 第八章 强度理论概述 8-1四种常用强度理论 8-2四种常用强度理论应用 8-3莫尔强度理论 第八章 单元测试 第九章 组合变形 9-1 组合变形的概念 9-2 斜弯曲 9-3拉伸（压缩）和弯曲的组合变形与截面核心 9-4 弯曲和扭转组合变形 第九章 单元测试 第十章 压杆稳定 10-1压杆稳定的概念 10-2两端铰支压杆的临界力 10-3 其他支座条件下压杆的临界力 10-4 欧拉公式的适用范围 经验公式 10-5压杆稳定性校核 10-6 提 高压杆稳定性的措施 第十章 单元测试 第十一章 能量法 11-1能量法概述 11-2 杆件应变能的计算方法 11-3 互等定理 11-4 卡式定理 11-5 卡式定理例题 11-6 莫尔积分 11-7 莫尔积分例题 11-8 图乘法 11-9 能量法求解超静定结构 单元测验 第十二章 动载荷 12-1动载荷概述 12-2 用动静法求应力应变 12-3杆件受自由落体冲击时的动响应 12-4杆件受水平冲击时的动响应 单元测验 第十三章 疲劳强度 13-1 概述； 13-2 疲劳极限与应力-寿命曲线； 13-3 影响疲劳寿命的因素； 13-4 疲劳强度 单元测验